发布时间：2023-09-28 08:54:50
绪论：一篇引人入胜的高压电力技术，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
中国正在推行电网改造，在国家大力支持下，进度十分迅猛，致使高压电缆使用范围不断扩展。但是目前已然出现问题，中国高压电缆并没有达到完美状态，电缆质量不好、安装不到位、原来安装的高压电缆出现绝缘老化，各种各样的问题，导致高压电缆频发故障事件。此类事件，不仅在电缆使用过程中的维修、排除故障造成很大的困扰，在大众生活、生产方面所造成的损失，更是不可估量。
1 高压电缆故障
在电力出现故障之时，维修人员需要及时对故障进行排解，从各项指标、参数之中，来看是哪些因素造成故障。在电缆运行状态中，会出现一些障碍，而这些障碍是由不同因素导致。
1.1 电缆运作前 目前中国电缆在制造方面存在些许不足，在电缆使用过程中，各种问题都会随机出现。在电缆运作之前，工作人员需要手动装置电缆，很可能会出现装置无法到位，导致电缆在运行过程中故障出现。这是现在电缆运作之中，最常见的问题之一。
1.2 电缆运作中 中国是一个用电大国，可想而知，高压电缆在运作过程中肯定会出现巨大的压力，用电高峰期更是如此，负荷完全超出预想。在超负荷工作下，电缆很可能会导致故障现象，而这种负荷产生的故障，对电缆的影响特别大。高压电缆在日常维护之中，工作人员在各项操作上造成的疏忽，也会导致电缆运行过程出现故障。
例如，在进行电缆养护过程中，疏忽了电缆绝缘体流逝问题，原本保护层遭受腐蚀。这些问题都很容易被忽略，然而，这些问题也是很容易导致故障出现。一旦出现问题，也会无法轻松修复，面对的则是更严峻的维修问题。
1.3 长久运作导致疲劳 不管是那种设备、设施，一旦长时间运作，都会产生疲劳。高压电缆也不例外，在长时间的运作过程中，疲劳也会随之而来，导致故障产生。
比如，某县的高压电缆长期工作，并且要面对超负荷的电力输送，覆盖面积广泛，承担着全县人民生活用电、生产用电、商业用电等巨大的用电量。虽然平时有进行保养，可长期的工作运行，依然会出现机械性损耗，从而导致过电质量出现问题。绝缘时间久，会导致绝缘体老化、失效等问题存在。在这样的情况下，高压电缆经常会出现故障。普通维修已达不到理想效果，只有对电缆进行更换，亦或是加强养护与监控力度，才能保证电力正常运作。
2 高压电缆故障监测
在高压电缆出现故障之后，必须要及时进行监测，才能将问题进行避免，确保损失降到最小。在对高压进行检测的过程中，需要有很多步骤。首先是对故障进行判断，到底是何原因造成。然后寻找故障点，最后进行维修处理。在整个故障监测过程中，如下几点是检测过程中存在的主要问题：
2.1 判断故障性质 在故障出现之后，首先需要做的就是将故障性质进行判断，看到底是什么原因造成故障产生。例如高阻、低阻的区分；故障是以多项故障存在，还是单项故障；亦或是电缆出现短线、短路等，各种不同故障，所需要制定的方案也是各有不同。利用监测技术，对现在所呈现的参数进行分析，致力于将维修效果做到最好。
2.2 故障电缆测距 在判断是什么原因造成故障之后，就要对故障进行粗略估计，利用监测技术对故障进行距离判断，将检测范围无线缩小，以最快的速度找到故障发生点。这个步骤必须要依靠先进的监测定点故障范围，在整个电力电缆故障处理过程中，尤其重要。
2.3 故障点精确定位 在有了初步的范围监测之后，根据现下电缆情况进行确定大致故障范围，在这个范围中对准确位置进行定位，故障点精确位置更容易找到。
3 电缆故障测距
在电缆故障过程中，故障测距至关重要，是定位电缆故障范围的重要指标。只有在测距过程中，将故障范围搜索完成，才能以最快的速度，找到故障点。只有找到故障点，才能及时进行电路抢修工作。
3.1 测距方式 在整个故障监测过程中，测距是最重要的环节。现今为止，惠斯顿的电桥法是最为可靠、有效的方法之一。这个方法的优势很明显，那就是操作简单、快捷准确定位。电容电桥与电阻电桥两种，近年来，监测技术有了突飞猛进的发展，故障监测方式也是不断推出许多全新模式，推陈出新，致力于使用效果更好。
例如现下的电流法、路径探测等，都是最新推出的检测方式，将检测方式与网络相结合，将电网监测推上智能轨道。
3.2 脉冲电流故障监测法 在目前的电缆故障监测方法之中，脉冲电流是一项很受欢迎的检测方式，在以往的监测方法之上，进行改进，逐步完善，将故障监测技术稳步提升。使用过程将关联线路间的波段感应，得到一个与其直接关联的方程式。此方法在国内外很多地方都进行试验，证实效果非常好。相比之前的故障监测方法，更加便捷。如表1所示，不同的电力电缆出现故障之时，采取针对性监测方法，才能直接得到精确结果。
3.3 电桥法 电桥法是一项在电缆监测系统中，不可跨越的经典，其操作步骤也相对复杂。首先要测量出电芯电阻值，还要对电缆总长度进行测量，将这些数据采集完成之后，才能根据数据计算，得知故障点存在范围。
例如：将电缆长度计算为ZQ30-4×251+2×152，长300米的电缆在运行中出现故障，并且已经自动跳闸，怎样对故障进行分析，对故障进行测距。
根据原理，可以将其判断成断线故障，这个时候就需要使用电桥法，对故障点进行测距。首先对电缆的首段、末端进行测试，根据公式进行解答，并且配合电桥原理，可以得出一些数据。
首段测量结果为：LX（顺）=3RL/（M+R）；LX（逆）=3ML/（M+R）
末端测量结果为：LX（顺）=（M+R×L） /（R+M）；LX（逆）=（M+R×L）/（M-R）
结合给出的公式，配合表2中给出的计算数据，可以通过计算，将故障距离很轻松计算出来。
4 结语
伴随着时代前进脚步，中国的电缆技术也在不断深入，许多新技术也在积极投入实际应用之中。然而，各种技术依然无法解决所有故障问题。只有使用各种精确度较高的监测故障距离方法，才可以减少故障维修时间，将电力故障损失降到最小。
参考文献：
[1]黄辉，郑明，李迪等.海上风电场海底高压电缆故障监测方法的研究[J].电气技术，2013（1）：48-52.
[2]时翔，陈志勇，徐振栋等.基于振荡波系统的交联聚乙烯电缆故障监测[J].电气开关，2013，51（2）：40-42，45.
[3]贺继鑫，郭圣伟.高压电缆故障检测和交流耐压试验的应用[J].电源技术与应用，2012（9）：21-22.
1 引言
高压电力设施在我国各项建设中具有非常重要的意义。随着各项生产建设对于电力的依赖性增强，电缆已经广泛应用于居民生产生活、农业设施建设、水利工程、市政设施以及工矿企业等。但是，在高压电力传输过程中，电缆难免会发生故障，这样不仅会中断各项生产建设，还有可能引发一系列的安全事故，比如设备损坏、火灾等。所以迅速、准确地确定电缆故障点，能够提高供电可靠性，减少故障修复费用及停电损失，因此研究高压电力电缆故障和探测技术问题具有非常重要的意义。
2高压电力电缆故障类型及探测技术
2.1高压电力电缆故障类型
高压电力电缆主要是承载高压电力进行传输的载体，由于敷设环境恶劣、外力作用以及自身因素的影响，会导致电力传输的不稳定性增强，从而使电缆出现故障，致使高压电力传输存在安全隐患。
(1) 电缆短路
短路问题是高压电力电缆非常常见的一类故障，是由于电路间未经过其他电阻直接形成了闭合回路。短路会造成非常严重的后果，高压电缆短路会产生大电流，产生大量的热量，直至损毁设备，甚至可能会引起重大火灾，使大面积的电力供应中断，造成巨大的经济损失。电缆短路的原因很多，有一部分是认为可以改变的，比如芯线质量，电缆外保护层的绝缘等，但是有一部分是认为不可预防的，例如外力、天气原因造成的高压电缆短路等。
(2) 电缆断路
断路也是高压电力电缆非常常见的电力故障，但是它与电缆短路有本质的区别。电缆断路是由于电缆在外力的左右下不能形成闭合回路，导致高压电缆电力传输不能正常进行。断路所产生的危害并不像短路那样剧烈，它只会使电力传输中断，造成生产建设停止。高压电力电缆出现断路的原因主要有两点，一是由于电缆在生产过程中的材料质量缺陷，二是由于电缆在外力作用下造成的断路。
(3) 电缆接地
高压电力电缆接地是短路和断路两种电缆故障结合的特殊情况。高压电力电缆接地故障分为三种情况，完全接地，低电阻接地和高电阻接地。完全接地和低电阻接地在本质上是一样的，即电力电缆直接形成了回路或者由于较高的电压击穿电阻形成回路导致整个电路形成闭合回路，高电阻接地，通常电阻在500k欧以上，使电路形成断路，造成电力传输故障。
2.2高压电力电缆故障探测技术
在高压电力电缆故障探测中，除对故障的类型进行分析外，更重要的是对故障点进行探测。国内外对于高压电力电缆故障探测技术研究较多，主要应用的方法包括下面几种。
(1) 电桥法
电桥法是应用较早，但是也较为经典和成熟的一种测试方法。它是借鉴物理学上电路测量电阻的原理，运用电桥方法来测试故障范围内的故障类型及位置，分为电阻电桥和电容电桥。电桥法的优点是简单、方便、精确度高。但是，由于电桥法对于高电阻故障，低灵敏度仪表很难探测，且不能将较高的电阻进行击穿，因此对于高电阻接地故障，电桥法是没有效果的。并且由于电桥法需要在较高电压的情况下进行测试，不能保证人员和设备的安全，所以没有得到很好的推广。
(2) 脉冲反射法
脉冲反射法起源于上世纪70年代，它的原理是利用脉冲信号发射之后经过故障处进行信号反射，根据反射波形确定故障的类型和位置。脉冲反射法分为低压脉冲反射法和脉冲电压法，两种方法的工作原理是相同的，但是对于不同类型的故障有各自的优点。低压脉冲反射法主要测定电缆中的低阻、短路与开路故障，据统计这类故障约占电缆故障的10%。另外还用于电缆全长的标准测量 ,测量准确率较高 ,还可用于区分电缆的中间头、T型接头与终端头等。缺点是仍不能测高阻故障与闪络性故障。而脉冲电压法的一个重要优点是不必将高阻与闪络性故障烧穿，直接利用故障击穿产生的瞬间脉冲信号，测试速度快，测量过程也得到简化，是电缆故障测试技术的重大进步。
(3) 二次脉冲法
二次脉冲法是在脉冲反射法的基础上开发和研制的，结合了低压脉冲反射法和脉冲电压法二者的优点，可以精确的测试到故障的类型和位置。测试时，首先发射一个低压脉冲，使电缆形成一个回路，然后释放一个高压脉冲，二者在故障点会各自形成反射脉冲，通过对脉冲信号的分析和计算，就可以准确的故障定位，在测试的过程中根据脉冲信号的特点而确定故障的类型。
(4)脉冲电流法
脉冲电流法是80年代初发展起来的一种测试方法，以安全、可靠、接线简单等优点显示了强大的生命力。它是将电缆故障点（高阻与闪络性故障）用高电压击穿，使用仪器采集并记录下故障点击穿时产生的电流行波信号，通过分析判断电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计算故障距离。脉冲电流法采用线性电流耦合器采集电缆中的电流行波信号。脉冲电流法分直流高压闪络与冲击高压闪络两种测试方法。直流高压闪络法用于测量闪络击穿性故障，此类故障约占电缆故障总数的20%，在预防性实验中出现的电缆故障多属于该类故障。在故障点电阻不是很高时，因直流泄漏电流较大，电压几乎全降到了高压实验设备的内阻上去了，电缆上电压很小，故障点形不成闪络，必须使用冲击高压闪络测试法，该方法亦适用于测试大部分闪络性故障。
3 洛阳市市政企业高压电力电缆故障测试
2010年七月份，洛阳市市政企业一变电所发生高压一次系统事故跳闸故障，检修人员通过对现场勘查，确定为一运行中10KV 级 3х185mm2电缆故障导致事故跳闸，并立即展开故障探测、定点、维修工作，消除电力传输安全隐患，以期尽早恢复供电，确保各项生产建设的顺利进行，。
3.1高压电力电缆故障测试
由于该高压线路（10KV交联聚乙烯绝缘电缆）较长，并且对故障检测精度有很高的要求，因此，采用T-903系列电缆故障检测仪对高压电力电缆进行测试。该仪器具有低压脉冲反射和脉冲电流两种工作方式，最大测试距离为10km，最高分辨率设计为1m，测试盲区不大于10m，同时能够很好的储存数据和波形，便于分析。测试中，首先使用低压脉冲法测量电缆全长，精确为2780m，测出电缆波速度为184m/us，然后用冲闪法对其中一相测试，故障击穿电压6KV，使用2uf电力电容器。为方便快速的进行测试，在检测中实行主管领导责任制，保证检测工作的质量和效率。
3.2 测试结果及分析
经过检测，故障点是由球间隙放电的高压脉冲直接击穿的，仪器计算出故障点距离为670m，估计在电缆沟第四个人孔井内，打开井盖后听到故障点放电声，仔细听后，判断是从前方电缆管道里传来的，故障点距井盖约8m，电缆落在水中，拉开后发现电缆有一豆粒大的穿孔。通过这次检测，在定点过程中发现大量安全隐患，大多数来自外力的影响，电力传输环境很差，电缆放置没有支撑，散落在水中，电缆受酸、碱腐蚀，电缆沟长期漏水、积水等，这些隐患加速了电缆的老化和损坏。另外，电缆在制造过程中的工艺缺陷也是电缆故障的一个重要原因。在本次检查中未发现因人为原因造成的电缆故障。
3.3高压电力电缆整修措施
为了确保市政企业高压电力传输工作的顺畅，并且结合本次故障检测工作的故障分析，提出了以下几条整修措施：
(1) 对全所范围内老化严重的高压电力电缆进行更换，对电缆附近处树木进行移栽，并进行警示，对高压线路附近工程施工单位书面提示，并采取相应保护措施。
(2) 建立高压电力电缆保护措施，制定严格合理的保护条例，明确领导责任，并且定期进行高压电力电缆维护，确保电力传输安全。
4结语
高压电力电缆故障分析及其探测技术对保障电力系统供电安全具有重要的意义，在实际测试中，要选择合适的技术手段来确定故障的种类以及故障发生的具置。文中通过对洛阳市市政企业的高压电力电缆故障测试，仅从方法上对高压电力电缆故障测试进行了描述，并没有针对具体的技术进行细致的描述，但是从一定程度上对电缆故障的原因进行了全面分析，同时，所给出的整修措施对于高压电力电缆的安全工作具有比较实际的意义和价值。
参考文献
中图分类号：TM411 文献标识码： A
一、变电站高压电气设备调试检修的基本工作
变电站高压电气的检修工作主要是指变电站一次设备的状态检修。变电站的一次设备，如变压器、熔断器、隔离开关等，是电网运行的重要基础设备，其检修工作自认而然成了保证电网系统稳定的重要步骤。在整个电网维护中，一次设备的状态检修占据了超过八成的检修费用，因此做好检修工作对电网系统有着重要的经济利益。状态检修就是在一次设备处于正常运行状态的时候，借用相关的技术手段，搜集一些列的运行参数，同时拿这些参数与正常的运行参数进行比对，发现问题的集中点，然后再针对性的对电气设备进行检查和维修，以此保障电气设备的稳定安全运行。有效的状态检修可以把设备故障控制在预知的时间区域内，这样就可以避免由于电气设备故障引起的巨大损失，同时还可以有效的控制电气设备的使用效率。因此在变电站的日常检修中，检修人员要切实落实相关检测制度，保证整个检测结果科学可靠，同时，针对于不确定的参数行为，检修人员要做好详尽的记录，为今后的相关技术参数做好理论基础。
变电站高压电气设备分为一次设备和二次设备，其主要功能是为了满足启动、测量、转换及保护等方面操作。首先一次设备是变压器、电动机和发动机，负责生产和转换能源，其中还包括开关电器（负荷开关、隔离开关、断路器）和
电气设备（互感器、电抗器及电缆）。其次是二次设备，主要包括控制和信号装置、电源设备及自动装置等。变电站高压电气设备在线检测：在对其故障模式进行分析中发现，在线监测的重点应该集中在变压器和有载开关之上。在变压器的在线监测中，主要包括内容为局部放电测量、机城和电气回路的完整性测量、油中气体澜量与分析以及有载开关的磨损测量。变压器在线监测也能够被认为成是一个从缺陷到初始故障的发展过程，其过程的特点主要有：纸包导体绝缘材料本身的机械强度出现弱化以及油泥的沉积等等。在设备运行过程中，非常有可能会导致设备出现过热问题，这样在油中溶解的水分也就会变成气泡，液体绝缘介质
强度也就会因为这些气泡的出现而降低，最终出现介质失效事故的发生。另外断路器的在线监测也必须作为是重点，对其进一步进行分析，其监测内容有：绝缘特性、机械特性、操作回路完整性以及开断能力。
二、变电站高压电气不同设备的调试检修技术
2.1 断路器检修
变电站高压断路器经常会存在机械卡涩下现象，维修人员在修复此现象通常采用反复断开断路器，再合上断路器。这种现象不仅会影响电厂实际运行过程中高压断路器功作业，情况严重会导致停运，如果停运时间过长或断路器断开时间过长，会整个电网运行速度和发电机都有不利的反应。因而在检修过程中要充分掌握电气设备工作原理，针对每一个机件位置所存在的缺陷再结合机构的运行机理来实施有效的应对方法。
2.2 变压器的检修
变压器是电力系统中的贵重元件之一，其主要功能是电压转换并传输功率。通常变压器运行过程中所出现的故障大多为局部放电、变压器长期过载造成线圈绝缘，铁芯多点接地或承受短路冲击造成线圈损坏。针对变压器的检修要求工
作人员对变压器的性能、参数等信息数据要准确掌握，结合设备的运行特征来检修历史充分利用先进手段来进行维修，如无损探伤。最终确定故障的位置和性质要通过变形试验数据对比等方法，从而可避免人力、成本及时间等资源不必要的浪费。进行状态检修首先就要对电气设备的故障模式进行分析，可以对和故障靛式具有联系的数据，在对其实施有效处理之后将其转变成为可以使用的数据。
2.3 隔离开关检修
导致隔离开关难以正常推合的原因是在检修过程中发现中间的断口触头设计存在一些缺陷，在设计隔离开关操作过程时是因只能增加合闸过程中圆柱触头和触片接触压力，触指弹簧的压力才不能有效防止隔离开关分闸，出现弯曲和变形的现象。有时隔离开关中的支柱绝缘子断裂是因操作人员用力过猛或抵触过大而产生，以致引发安全问题。在处理隔离开关缺陷时，因缺陷时常发生，在处理措施方面应选用通用率较好的，如在触头中的固定螺杆位置加装 4 个铜套，铜套是各种铜合金制作用来机械部位，是机械上的重要组件，因铜套自身性质原因，它对运行合闸过程中的圆柱触头和触指接触压力不会产生影响，有效保障导电系统的正常运行。
2.4 状态检修
其中在电气设备调试检修技术中，其发展趋势即为事故维修―――定期维修―――状态维修。对于电气设备状态检修工作的内涵也就包括在线监测、实施维修以及故障诊断。我国设备状态在线监测技术发展还不够完善，在监测技术迅速发展环境下，非常具有取代预防性检查的可能性。因此对于目前来说设备状态监测各项在线监测技术均可以进行使用，同时也可以对设备巡检和定期试验项目等检测技术功能进行充分的发挥。色谱分析法以及红外检测法等非电气方法，已经充分被证明其具有一定的应用价值，可在电气设备状态监测中进行应用。在实施状态检测过程中，就要采用与其相关的故障数据，实施处理，将其转变成为可以进行使用的数据。在此基础上将其在线故障诊断进行分析，研究设备的实际运行状态，并对其实施科学合理的评估。
三、提高变压站高压电气设备态检修质量的有效措施
首先，认真做好基础管理工作，以保证高压电气设备状态检修工程的顺利完成。供电设备状态检修，主要建立在其基础管理工作基础之上，若没有原始记录分析，则不可能将电气设备管理好，更不可对其状态进行有效的检修。因此应当根据实际情况，在结合现代化生产管理技术的基础上推行“零”缺陷、点检制以及检修质量监理验收机制，并在此基础上继续完善基础管理方法及相关检测程序。实施状态检修、计划检修以及定期维修方法有机结合的方式，即便状态维修是技术发展的必然趋势，但计划检修与定期维修的优点仍然可以继续沿袭，加之在线监测状态检修，一定可以有效保证其可靠性。
其次，进行技术经济分析与研究，不断优化电气设备状态检修科学评价机制。在线监测容性设备，通过测量容性设备的电容、介质损耗、电容电流、不平衡电压等参量以及氧化锌避雷器的全电流、阻性电流和功耗等参量，同时将某一容性设备绝缘状况以及安装在同一个变电站中的容性设备绝缘状况进行比较。状态检修体制下针对性更强，按项目和诊断意见进行检修取代了以往盲目无依据的强制
检修，其结果是减少了过剩维修，提高针对性，节约大量的检修费用。
四、结束语
从传统的计划检修逐渐转向现代的状态检修，实际上就是电气设备检修理念和手段的一次飞跃，后者属于高技术复杂工程的范畴，而且涉及到监测技术、人员素质以及诊断技术等方面，因此应当对此加强重视，充分利用现代化的科技手段来加强变电站高压电气设备管理。
